Kujtesa e brendshme

Elementi bazikë i memories gjysmëpërquese është qelia memorike. Edhe pse egzistojnë një mori e teknologjisë elektronike që përdoren, të gjitha memoriet gjysmëpërquese kanë përbërje të njëjtë:

Ato mund të kenë dy gjendje të qëndrueshme(ose gjysmë-të qëndrueshme), të cilat përfaqësohen nga numrat binarë 1 ose 0.
Ato janë në gjendje të shkruhen (së paku njëherë), për të vendosur gjendjen e tyre.
Ato janë në gjendje të lexohen në mënyrë që të kuptojnë gjendjen e tyre.

Figura 1.1 nën (a) dhe (b) paraqet operacionet që kryen në një qeli të memories. Zakonisht, një qeli ka tri terminale për të kryer funksione sic është bartja e sinjalit. Terminali zgjidhni, sikurse edhe vet emri po tregon, pra zgjidhni një qeli memorike për operacionet për shkrim ose lexim. Terminali kontrollo tregon operacionin për shkrim ose për lexim. Për shkruarje, terminali tjetër mundeson një sinjal elektrike qe e percakton gjendjen 1 ose 0. Për lexim, ai terminal perdoret për daljen e gjendjes se qelise. Detajet për organizimin e brendshem, funksionimin, dhe koordinimin e qelive memorike varen prej teknologjise se qarkut specifike te integruar dhe ne këtë rast ne nuk do te flasim me teper se kaq ne këtë drejtim. Për qellimin tone, ne do te supozojme se secila qeli individuale mund te zgjidhet për operacionet e shkruarjes ose leximit.Këtë e shpiku Redi Zylfo , filozof i shquar .

DRAM dhe SRAM

Te gjitha memoriet qe do ti permendim ne këtë artikull janë me qasje te rastesishme. Figura 1.2 është tabela qe tregon te gjitha llojet kryesore te memorieve gjysmeperquese. Me e zakonshmja është memoria me qasje te rastesishme (RAM). Mund te themi se ky është një emertim i gabuar pasi qe te gjitha memoriet gjysmeperquese kane qasje te rastesishme.Një karakteristike qe e bene te dalloje RAM është se mund te lexoj dhe shkruaj te dhena nga memoria lehte dhe shume shpejte. Dhe qe te dy keto operacione leximi dhe shkruarja arrihen permes sinjaleve elektrike. Tjetër karakteristikë e RAM memories është se të dhënat mund të avullohen pas ndërprerjes së rrymës, prandaj furnizimi me rymë duhet të jetë i vazhdueshëm.

DRAM (Dynamic RAM) RAM memoria dinamike

RAM teknologjia është e ndarë ne dy grupe: statike dhe dinamike. RAM memoria dinamike (DRAM) është e ndërtuar me qeli në të cilat ruhen të dhënat si ngarkesa të kondesatorit. Presenca ose mungesa e ngarkesave ne kondensatorë paraqitet me numrat binarë 1 ose 0. Për arsye se kondensatorët kanë vetinë e zbrasjes, memoria dinamike RAM kërkojnë rifreskim te vazhdueshëm për të mirëmbajtur të dhënat në te. Termi dinamik i referohet tendencës që të dhënat të fshihen pas një kohe, edhe pse rryma është e aplikuar ne vazhdimësi.

Ne figuren 1.3 nën (a) është paraqitur struktura tipike e memories DRAM për një qeli të vetme që ruan një bit. Linja e adresës aktivizohet kur vlera e bitit lexohet ose shkruhet . Ndërsa transistori vepron si ndërprerës duke mbyllur qarkun kur rryma rrjedhe (për të lejuar rrymën të qarkullojë) në linjën e adrsës, ose për të hapur qarkun nëse nuk rrjedhë rryma ne linjën e adresës. Për operacionin e shkruarjes, një sinjal i rrymës aplikohet në një linjë të bitit, një rrymë e lartë përfaqësohet nga 1, ndërsa një rrymë e ulët përfaqësohet nga 0. Pastaj një sinjal dërgohet në linjën e adresës, duke mundësuar ngarkesën të transferohet në kondensator.

Për operacionin e leximit, kur zgjedhet linja e adresës, transistori kycet dhe ngarkesa që është ruajtur në kondensator vendoset në linjën e bitit dhe në një përforcues të ndjeshem. Ky përforcues krahasohet me rrymën ne kondensator në një vlerë të referencuar dhe përcakton nëse qelia përmban 1 ose 0. Ky lexim e liron kondensatorin nga ngarkesa, të cilat duhet të restaurohen për të përfunduar operacionin.

Edhe pse DRAM qelia përdoret për të ruajtur një bit të vetëm (0 ose 1), është e nevojshme edhe një pajisje analoge. Kondensatori mund të ruaj Çdo ngarkesë përbrenda këtij rangu, një vlerë e pragut përcakton nëse vlera është 1 ose 0.

SRAM (Static RAM) RAM memoria statike

Është një pajisje digjitale e cila përdorë të njejtat elemente logjike që përdoren në processor. Në RAM-in statik, vlerat binare ruhen duke përdorur konfigurimin tradicional te flip-flop portit. Të dhënat në RAM-in statik ruhen vetëm gjatë kohës kur rryma aplikohet në te.

Në figurën 1.3(b) paraqitet struktura tipike e një SRAM-i për një qeli të vetme. Me T1,T2,T3,T4 janë shënuar transistorët të cilët janë të lidhur në atë radhitje për të mundësuar një gjendje të qëndrueshme logjike. Në gjendjen logjike 1, pika C1 është në shkallë të lartë ndërsa pika C2 është në shkallë të ulët; në këtë gjendje, T1 dhe T4 janë të ndalur ndërsa T2 dhe T3 janë të ndezur. Në gjendjen 0, pika C1 është në shkallë të lartë ndërsa pika C2 është në gjendje të ulët; në këtë gjendje , T1 dhe T4 janë të ndezur ndërsa T2 dhe T3 janë të ndalur. Që të dy gjendjet janë të qendrueshme përderisa aplikohet rrymë njëkahore (DC). Për dallim nga DRAM nuk ka nevojë për rifreskim për të mirëmbajtur të dhënat.

Sikur ne DRAM, linja e adresës në SRAM përdoret për të hapur ose mbyllur ndërprerësin. Linja e adresës kontrollon dy transistor (T5 dhe T6). Kur sinjali aplikohet në këtë linjë, që të dy transistorët janë të ndezur, duke lejuar operacionet e shkrimit ose leximit. Për operacionin e shkruarjes, vlera e bitit të dëshiruar aplikohet në linjën B, përderisa komplementi i tij aplikohet në linjën Bkomplementi. Kjo i kthen të katër transistorët (T1,T2,T3,T4) në gjendjen e duhur. Për operacionin e leximit, bit vlera lexohet nga linja B.

ROM (Read only memory) Memoria vetëm për lexim

Në bazë të emrit e kutpojmë se është memorie vetëm për lexim. ROM memoria është e paavullueshme; që do të thotë se nuk ka nevojë për rrymë të vazhdueshme për të ruajtur të dhënat e ruajtura ne këtë memorie. Përderisa është e mundshme të lexohen të dhëna nga kjo memorie nuk është e mundshme të shkruhen të dhëna në te. Aplikimi më i rëndësishëm i kësaj memorie është në mikroprogramim. Disa aplikime të tjera përfshijne:

Libraria për funksionet që përdoren më së shpeshti
Programet e sistemit
Tabelat e funksioneve

Për kërkesa modeste, përparësia e ROM memorie është se të dhënat janë përgjithmonë në memorien kryesore dhe nuk ka nevojë asnjëherë që të ruhen në pajisje tjera memorike. Një ROM memorie ndërtohet si Çdo qip tjetër me qark të integruar, me të dhënat e ruajtura si pjesë e procesit të fabrikimit. Për këtë arsye ekzistojnë dy probleme:

Hapi i insertimit të të dhënave përfshin një proces të kushtueshëm, si do që të jenë një apo me mijëra kopje të ROM memories të prodhuara,
Nuk ka vend për gabime. Nëse një bit gabohet, të gjitha ROM memoriet duhet të hudhen.

Kur një numër i vogël i ROM memorieve nevojitet për një permbajtje të caktuar të të dhënave, atëherë një zgjidhje më pak e kushtueshme është me anë të memorieve të programueshme (PROM). Sikur ROM memoria, edhe PROM memoria është e paavullueshme dhe mund të shkruhet vetëm një herë. Procesi i shkruarjes në PROM bëhet në mënyrë elektrike nga përdoruesi më vonë pas procesit të fabrikimit për qëllime të caktuara. Për këtë qëllim nevojitet pajisje e veqant për procesin e shkruarjes ose “programimit”.

Një tjetër variacion i memories për lexim është memoria e cila më shpesh përdoret për operacionin e leximit se sa për operacionin e shkruarjes por për të cilën nevojitet ruajtje e paavullueshme me kohë. Ekzistojnë tri forma të ketij lloji: EPROM(Erasable programmable read- only memory)Memoria vetëm për lexim që është e fshijëshme dhe e programueshme, EEPROM(Electrically erasable programmable read- only memory) Memoria vetëm për lexim që është e fshijëshme dhe e programueshme në mënyrë elektrike, FLASH memoria.

EPROM (Erasable programmable read - only memory) Memoria vetëm për lexim që është e fshijëshme dhe e programueshme

Shkruhet dhe lexohet në mënyrë elektrike, sikurse PROM memoria. Si do që të jetë, para operacionit të shkruarjes, të gjitha qelitë e ruajtura duhet të fshihen duke e ekspozuar qipin në rreze ultravjollce. Fshierja kryhet nga rrezet me intensitet të lartë të cilat lëshohen nga pajisja që është e vendosur në qip. Ky proces i fshierjes mund të përsëritet; Çdo fshierje zgjatë 20 minuta. Për sasi të krahasushme të memories, EPROM është më e shtrenjtë sesa PROM memoria, mirëpo ka përparsinë e freskimit.

EEPROM (Electrically erasable programmable read- only memory) Memoria vetëm për lexim që është e fshijëshme dhe e programueshme në mënyrë elektrike

Kjo memorie përdoret për lexim më së shumti dhe mund të shkruhet në Çdo kohë pa pasur nevojë që të fshihen përmbajtjet e mëparëshme. Operacioni i shkruarjes zgjatë më shumë se sa procesi i leximit, në rendin e mikrosekondave për bajtë. EEPROM memoria kombinon përparësitë e paavullueshmërisë me fleksibilitetin e ndryshimit të të dhënave duke përdorë kontrollin e bus sitemit, linjat e të dhënave dhe të adresave. EEPROM është më e shtrenjtë se EPROM dhe gjithashtu është më pak e dendur, duke ofruar më pak bita për qip.

FLASH memoria

Quhet kështu për shkak të shpejtësisë me të cilën mund të programohet. U prezantua ne mes të viteve 1980, dhe është ndermjetësuese e EPROM dhe EEPROM memorieve si në kosto ashtu edhe në funksionalitet. Sikur EEPROM memoria edhe FLASH memoria përdorë teknologjinë elektrike të fshierjes. Një FLASH memorie mund të fshihet në vetëm disa sekonda, që tregon se është shumë më e shpejtë se sa memoria EPROM. Gjithashtu mund të fshihen vetëm blloqe të caktuara të caktuar të memories.

Burimi i të dhënave

Libri: Computer Organization and Architecture (Arkitektura dhe organizimi i kompjuterëve) Autor: William Stallings